Литейный стержень

 

679116

Средние проволоки 2 целесообразно изготавливать из нескольких спиралеобразно изготовленных проволок, витки которых могут соприкасаться. Центральный пруток 1 проходит прямо вдоль оси стержня, причем средние проволоки в виде распорки фиксируют осевое положение центрального прутка 1 относительно наружной проволочной спирали 3. При прямолинейной или немного изогнутой

Форме образуемого канала можно полностью отказаться от средних проволок, поэтому в этом случае внутреннее устройство . будет состоять только из центрального прутка 1.

При изготовлении стержня вначале создают внутреннее устройство, На центральный пруток 1 витки средних проволок 2 наматывают с легким прилеганием, причем спирали, в случае использования двух проволок, двухходовые (фиг.1), а при использовании более, чем двух проволок, соответственно, многоходовые.

После изготовления внутреннего устройства на него надвигают заготовленную заранее стальную спираль

3, причем поперечное сечение этой спирали необходимо подбирать таким образом, чтобы центральный пруток легко входил в эту спираль.

Если при помощи стержня необходимо изготовить не прямой, а в какойто его части изогнутый канал, сам стержень необходимо предварительно изогнуть. Это делается при помощи специального изгибающего устройства по шаблону. Стержень также можно изогнуть от руки, Перед помещением в форму стержень необходимо покрыть Формовочной краской, т.е. снабдить разделительным покрытием. При этом используют обычную формовочную краску на базе талька для сплавов легких металлов или графит-цирконовой основе для железоуглеродистых сплавов. Формовочную краску можно наносить кисточкой, опрыскиванием или погружным способом.. При этом необходимо иметь в виду, что наносить формовочную краску можно только после завершения всех предварительных операций.

После покрытия формовочный краской стержень приобретает равномерную закрытую поверхность и даже при наиболее сложных условиях, в которых, когда возникает опасность возникновения в результате изгиба разрывов между отдельными витками наружной спирали 3, благодаря достаточному слою смазки удается избежать этого нежелательного явления, и жидкий металл не попадает в эти промежуточйые пространства.

При симметричном расположении стержня в Форме его помещают концами в плоскости разъема формы. При

Зо

65 ассиметричном положении стержня на

его концы можно нанести стержневые знаки из обычной стержневой смеси (Фиг.5). При этом целесообразно концы стержня слегка подравнять, чтобы обеспечить .удовлетворительную связь концов стержня со стержневыми знаками. Насколько позволяет форма при ассиметричном положении стержня конец стержня следует поместить та ким образом, чтобы его изогнутые концы в форме представляли собой опору.

Стержень обладает высокой прочностью на излом и хорошо сохраняет заданную форму. Благодаря этому в форму нет необходимости помещать различные многочисленные опорные элементы стержня, предохраняющие era от поломки или прогиба. Образуемые стержневыми марками нежелательные отверстия в отливке, которые приходится дополнительно заделывать пробками, образуются только в исключительных случаях. Кроме того, отпадает необходимость принимать меры продувания стержня и предусматривать в этих целях вентиля ционные проходы в отливке. Во всяком случае стержень содержит газообразующие материалы только в месте его покрытия формовочной краской, и их образование не достигает номинально определяемой величины, кроме того, внутреннее устройство стержня достаточно открыто и свободно пропускает образующийся стержневой воздух в атмосферу, После отливки и формировки слитка стержень остается внутри слитка и его удаляют в процессе следующей операции, которая также не связана с какими-либо трудностями. После захвата выступающего из образованного в отливке канала конца стержня вначале вытягивают центральный пруток 1, а затем отдельные проволоки 2.

Б заключение вытягивается наружная спираль, которая при этом растягивается и превращается в вытянутую проволоку, т.е. виток за витком отходит от поверхности образовавшегося в отливке канала. Благодаря тому, что после вытяжки отдельных проволок внутреннего устройства в канале образуется достаточное пространство для распускания наружной проволочной спирали 3, она не контактирует с поверхностью образовавшегося канала, и вытягиевание происходит практически без скольженин поверхности проволочной спирали по стенке канала ° Поэтому даже под большим углом изогнутые стержни можно вытягивать из слитка почти так же свободно, как и прямые.

Для вытягивания особо крутоизогнутых стержней перед началом вытягивания целесообразно через витки спирали под давлением ввести во внут679116

20 реннее устройство нескольких капель смазочного масла, чтобы избежать плотного сцепления отдельных витков в месте перегиба и тем самым облегчить процесс вытягивания стержня.

При помощи описываемого стержня можно получать каналы с обуженными в определенных зонах диаметрами, а также каналов с одним или несколькими ответвлениями.

Пример конструкции стержня для получения каналов с обуженным диамет- 10 ром приведен на фиг.6. На одну часть

;стержня насаживают еще одну проволоч ную спираль 5, состоящую, как и проволочная спираль 3, из одной плотно намотанной проволоки (полученной также из пружинной стали для пружин растяжения), Дополнительная спираль

5 наружным диаметром и представляет зону расширенного диаметра канала в отливке и расположена в отливке таким образом, что один конец проволочной спирали 5 в отливке находится в том месте, где нужно получить отрезок канала с обуженным диаметром, поэтому проволочная спираль 5 выпускается из отливки только с одной стороны, а не с обеих сторон, как проволочная спираль 3.

Подготовку, перегиб и покрытие стержня формовочной краской (фиг.6) производят описанными выше способами, причем место соединения проволочной спирали 5 и проволочной спирали

3 необходимо покрыть особенно плотным слоем формовочной краски ° Процесс вытягивания стержня из отливки 35 также описан выше, причем вначале необходимо вытянуть стержень со спиралью 3, а затем вытягивать остальные проволоки проволочной спирали .5.

Средний диаметр спирали широкой 4р проволочной спирали 5 и толщину про-. волоки 6 необходимо подобрать таким образом, чтобы, с одной стороны обеспечить необходимое расширение получаемого канала, а с другой — свободное 45 перемещение широкой проволочной спирали 5 на проволочной спирали 3. При большой разнице диаметра спираль 5 должна иметь относительно большую толщину, в результате чего проволоч- 5О ные спирали 5 приобретают резко выраженную волнистую поверхность. Чтобы избежать этого в случае необходимости получения диаметров с большим перепадом величины диаметра вместо проволочной спирали 5, выполненной иэ одной толстой проволоки, используют две, насаженные одна на другую проволочные спирали, причем, по крайней мере, расположенную снаружи спираль изготавливают из более тонкой проволоки и, следовательно, с менее волнистой поверхностью.

Получение стержней с различными диаметрами не обязательно связано с помещением на имеющемся стержне од-, ной или нескольких дополнительных спиралей стержня (фиг. l и 2) . До места расширения диаметра помещается наружная проволочная спираль, изготовленная иэ относительно тонкой проволоки, а начиная от меСта расширения диаметра, насаживается наружная проволочная спираль, соответственно утолщенной проволоки. Так как в случае использования утолщенной проволоки могут возникнуть описанные выше нежелательные явления, помещение одной или нескольких дополнительных спиралей иэ не столь толстой проволоки на имеющийся стержень является более предпочтительным.

Для получения в отливке разветвленных каналов необходимо использовать несколько стержней описанной выше формы, но соединить их надо в точке разветвления. Такое соединение можно производить различными способами, при условии, что оно достаточно прочно и не препятствует последующему вытягиванию стержня из формы. Пример наиболее простого соединения стержней в точке разветвления представлен на фиг.7 (частично в разрезе и для упрощения без средней проволочной спирали), в котором от сквозного стержня 7 в виде ответвления отходит отрезок стержня 8.

Стержень 7 и отрезок стержня 8 при этом можно выполнить в соответствии с фиг.1,2 или 6, причем они необязательно должны иметь одинаковый диаметр. Для соединения отрезка стержня 8 со стержнем 7 центральная проволока 3 отрезка стержня 8 удлинена„ превыщает длину самого отрезка и своим концом входит в отверстие 10 центральной проволоки 9 сплошного стержня 7. В зависимости от соотношения диаметров отверстие 10 займет положение примерно до середины центральной проволоки ll или в случае необходимости проходит ее насквозь.В месте расположения отверстия 10(фиг.3) витки наружной проволочной спирали

3 раздвинуты настолько, что проволока 4 при подготовке отверстия 10 и перемещении центральной проволоки 9 разрывается, Это относится и к средним проволокам 2. Место соединения сплошного стержня 7 и отрезка стержня 8 необходимо хорошо промазать формовочной краской.

В случае разрыва центральной проволоки ll стержень 7 и отрезок стержня 8 можно вытягивать в любой последовательности. Если центральная проволока 11 не разделена, то вначале следует вытянуть отрезок стержня 8, после чего удаляется стержень 7. Ослабление центральной проволоки 11 стержня 7 в результате образования отверстий 10 в месте

679116 ответвления обычно не представляет серьезной проблемы, Другой вариант соединения отрезка стержня со сквозным стержнем состоит в том, что наружная спираль отрезка стержня 8 удлиняется свыше длины самого отрезка и образовавшийся на конце отрезка стержня 8 свободный конец проволоки 12 обматывают вокруг сплошного стержня 7 (фиг.8). Этот способ имеет то преимущество, что сплошной стержень не ослабляется, но с другой стороны в результате отсутствия кинематического замыкания трудно предотвратить возможность смещения отрезка стержня вдоль сплошного стержня под воздействием усилий, возникающих при разливке.

Отрезок проволоки 12 необходимо прочно затянуть или каким-либо способом прочно закрепить на сплошном стержне 7, например путем помещения и закрепления ега конца между витками наружной проволочной пружины стержня 7, Вытягивание стержня в таком случае происходит в соответствии с вариантом, представленным на фиг.8, т.е. вначале вытягивают сплошной стержень 7, а затем отрезок стержня 8.

Фиг.7 и 8 демонстрируют примеры простого ответвления под прямым углом. Таким же образом можно получать ответвления под косыми углами или несколько ответвлений от одного стержня.

Иногда возникает необходимость внутри слитка получить большое пространство, например благоприятное в аэродинамическом отношении, или для использования его в качестве сборника или расположения там инструментов. Так«е расширенные емкости можно получать беэ особого труда, когда на стержень 13 в необходимом месте в соответствии с требуемым расширением канала можно произвести утолщение стержня 14 иэ стержневой смеси, как это указывалось выше при изготовлении стержневых знаков с использованием стеожневога ящика.

Стержень 13 не обязательно должен быть сплошным, его можно получать иэ двух отдельных частей, например с разными дипоперечными сечениями.

От утолщения могут отходить раэлич.—. ные ответвления различной толщины и почти в любом направлении,так чта в одной отливке можно получить сложную систему каналов, например канал

c <б>оo>лl>ь<ш»иH>м . д иаметром мажет расходиться в отливке в виде звезды, образован5 най каналам . меньшега диаметра.

Если в полученном путем увеличения толщины стержня полом пространстве прецполагается разместить какие-либо инструменты„ дополнительно можно

i0 сделать необходимые сверления отливки снаружи.

Предложенный стержень разработан прежде всегс для сплавов легких металлов„ однако на практике его можно испольэовать для всех литых материалов (включая и синтетические), причем следует использовать подходящие для каждого конкретного случая покрытия. В виде способов литья прех<де всего имели такие виды», как

2О литье в землю, кристаллиэаатар или литье под давлением. Стержень может найти также применение в Формовке синтетических материалов под давлением.

Формула изобретения

Литейный стержень, включающий навитую на основу спираль иэ плотно прилегающих друг к другу витков сталь= ной проволоки, о т л и ч а ю.щ и йс я тем, что, с целью получения. отливок с тонкими криволинейными каналами, основа выполнена в виде центральчаго прутка и расположенных вокруг него отдельных проволок, 2, СТр-ржань по В, 1, o T JI H ч а io шийся тем, что основа выпалне40 на из мягкого мсталла, например из меди, 3. Стержень по пп.1 и ?,. о т л ич а ю шийся тем, что он выполнен с ответвлениями.

45 4. Стерх<ень по пп. 1 и 2, о т л и ч а ю шийся тем, что на части основы навиты две спирали, 5. Стержень па пп.1 и 2, о т л ич а ю щ и и " ;- sex, что на части стальной спирали выполнено утолщение из формовочной смеси.

Источники информации принятые ва внимание при эксп ртиэе

1, Авторское свидетельство СССР

9 334006> кл.B 22 D 15/00, 1969, 679116

) 1 . uz.Л

Уи . Ф

Фиг Риг.2

På а

Составетель Г.Кибовский едактор Е.Братчикова Техред М. Кслеме дКорректор Е.Папп

Заказ 4416/53 Тираж 945 Подписное

gHHHIIH Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб.,д,4/5

Филиал ППП Патент, г.ужгород, ул.Проектная,4